Припой ПСр-15

Припой ПСр 15 относится к классу твердых припоев, состоящих из двухкомпонентного сплава Ag — Cu с минимальным содержанием примесей.

 

Химический состав и структура

 

ГОСТ 19738-74 определяет следующий химический состав припоя:

• Серебро — 15+3%.
• Медь — остальное с учетом суммарных примесей 0,15%.

Содержание меди более 80% определяет механические свойства соединяемых пайкой изделий. В структуре припоя преобладает гомогенная медь, между центрами кристаллизации которой располагается раствор серебро — медь. Это связано с тем, что температура фазового перехода жидкое (810 ° С) — твердое (кристаллизация при 640° С) меди на 100° С выше, чем у раствора меди в серебре. Это различие приводит к неравномерности распределения меди по объему отливки (чистая медь + сплав меди и серебра). Кроме этого, в расплаве, за счет наличия примесей, в расплаве присутствует фосфор до 5% и образует кристаллы (Cu-P), которые ухудшают деформируемость сплава в холодном состоянии.

 

Производство и механические свойства

Особенности фазовых переходов внутри отливки потребовало применения технологий производства, которые выравнивают структуру изделия. В основном — это проволока.

Основные технологии получения проволоки:

• Жидкая экструзия. Технологический процесс предусматривает подачу расплава в фильеру под давлением. Диаметр фильеры 2…5 мм. На выходе изделие охлаждается паром. Калибровка проводится протягиванием через фильеру или вальцовкой на валках с круглым ручьем. Деформация производится ступенчато с обжатием на небольшие величины. После операций по пластической деформации производится «быстрый» отжиг (гомогенизация) при температуре 450…480° С с быстрым охлаждением для предотвращения образования крупных центров кристаллизации.
• Горячее прессование. Заготовку нагревают до температуры 580…600° С производят последовательные операции деформирования на прессах, затем на прокатном стане. При охлаждении проволоки до температуры порядка 400° С проводят быстрое охлаждение. Горячее прессование — высокотехнологичный процесс и позволяет получить проволоку с однородной структурой, т.к. на каждом переходе прессования происходит «перемешивание» серебра с медью.

С развитием технологии порошковой металлургии появились сообщения о производстве порошкового припоя ПСр 15, который более технологичен и экономичен для операций лужения и пайки.

Комплекс механических свойств определяется содержанием меди и структурой проволоки или материала в месте пайки. При пайке (расплавлении припоя) происходят все физические процессы, которые проходят в слитке. Поэтому, после пайки с высокими требованиями к качеству соединения проводят быстрый отжиг.

 

Сортамент и область применения

 

Припой ПСр 15 не выпускают в виде полос, т.к. сплав трудно деформируется в холодном состоянии. Основной ассортимент — проволока от 1,5 мм и по заказу.

Твердый припой применяют для любых деталей, в которых содержание меди не менее 60% (латунь, бронза, медно-никелевые сплавы, ковар, нейзильбер). Соединение обладает высокой прочностью на отрыв, но плохо работает при ударных нагрузках или вибрации.

Применяется для пайки и лужения медных трубопроводов высокого давления в системах гидравлики или пневматики, работающих в агрессивных средах. В художественном промысле применяется ограничено — в изделиях с низким содержанием серебра, но требующих обжига (финифть, глазурь и т.п.).

ПСр 15, из широко используемых припоев, имеет низкую цену из-за низкого содержания серебра невысокой пробы и выпускается в больших количествах для примышленного и бытового применения.